2024屆高考一輪復(fù)習(xí)物理課件(新教材魯科版)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律第2講目標(biāo)要求1.理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式，并理解公式中各物理量的含義.2.會靈活應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及推論解題.

內(nèi)容索引考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用考點(diǎn)二勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論及應(yīng)用課時(shí)精練考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)沿著一條直線且

不變的運(yùn)動(dòng).如圖所示，v－t圖線是一條傾斜的直線.梳理必備知識加速度2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)基本規(guī)律(1)速度公式：vt

＝

.(2)位移公式：s＝

.由以上兩式聯(lián)立可得位移與速度的關(guān)系式：

.v0＋atvt2－v02＝2as3.公式選用原則以上三個(gè)公式共涉及五個(gè)物理量，每個(gè)公式有四個(gè)物理量.選用原則如下：不涉及位移，選用vt＝v0＋at不涉及末速度，選用s＝v0t＋不涉及時(shí)間，選用vt2－v02＝2as1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng).(

)2.勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移是均勻增加的.(

)3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，經(jīng)過相同的時(shí)間，速度變化量相同.(

)√××1.基本思路提升關(guān)鍵能力2.正方向的選定無論是勻加速直線運(yùn)動(dòng)還是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，通常以初速度v0的方向?yàn)檎较?；?dāng)v0＝0時(shí)，一般以加速度a的方向?yàn)檎较?速度、加速度、位移的方向與正方向相同時(shí)取正，相反時(shí)取負(fù).例1

(2022·全國甲卷·15)長為l的高速列車在平直軌道上正常行駛，速率為v0，要通過前方一長為L的隧道，當(dāng)列車的任一部分處于隧道內(nèi)時(shí)，列車速率都不允許超過v(v<v0).已知列車加速和減速時(shí)加速度的大小分別為a和2a，則列車從減速開始至回到正常行駛速率v0所用時(shí)間至少為考向1基本公式和速度位移關(guān)系式的應(yīng)用√由題知當(dāng)列車的任一部分處于隧道內(nèi)時(shí)，列車速率都不允許超過v(v<v0)，則列車進(jìn)隧道前必須減速到v，若用時(shí)最少，則列車先勻減速到v進(jìn)入隧道，再在隧道中勻速運(yùn)動(dòng)，出了隧道再勻加速到v0.則有v＝

v0－2at1，解得t1＝

，列車尾部出隧道后立即加速到v0，有v0＝v＋at3例2

對某汽車剎車性能測試時(shí)，當(dāng)汽車以36km/h的速率行駛時(shí)，可以在18m的距離被剎??；當(dāng)汽車以54km/h的速率行駛時(shí)，可以在34.5m的距離被剎住.假設(shè)兩次測試中駕駛員的反應(yīng)時(shí)間(駕駛員從看到障礙物到做出剎車動(dòng)作的時(shí)間)與剎車的加速度都相同.問：(1)這位駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為多少；(2)某霧天，該路段能見度為50m，則行車速率不能超過多少.考向2兩種勻減速直線運(yùn)動(dòng)的比較兩種運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)求解方法剎車類問題勻減速到速度為零后停止運(yùn)動(dòng)，加速度a突然消失求解時(shí)要注意確定實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間雙向可逆類問題如沿光滑固定斜面上滑的小球，到最高點(diǎn)后仍能以原加速度勻加速下滑，全過程加速度大小、方向均不變求解時(shí)可分過程列式，也可對全過程列式，但必須注意s、v、a等矢量的正負(fù)號及物理意義例3

(2023·福建師范大學(xué)附屬中學(xué)高三月考)一輛汽車在平直公路上勻速行駛，遇到緊急情況，突然剎車，從開始剎車起運(yùn)動(dòng)過程中的位移(單位：m)與時(shí)間(單位：s)的關(guān)系式為s＝30t－2.5t2(m)，下列分析正確的是A.剎車過程中最后1s內(nèi)的位移大小是5mB.剎車過程中在相鄰1s內(nèi)的位移差的絕對值為10mC.從剎車開始計(jì)時(shí)，8s內(nèi)通過的位移大小為80mD.從剎車開始計(jì)時(shí)，第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的位移大小之比為11∶9√例4

(多選)在足夠長的光滑固定斜面上，有一物體以10m/s的初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，物體的加速度大小始終為5m/s2、方向沿斜面向下，當(dāng)物體的位移大小為7.5m時(shí)，下列說法正確的是A.物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能為1sB.物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能為3sC.物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能為(2＋

)sD.物體此時(shí)的速度大小一定為5m/s√√√考向3逆向思維法解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題例5

假設(shè)某次深海探測活動(dòng)中，“蛟龍?zhí)枴蓖瓿珊５卓瓶既蝿?wù)后豎直上浮，從上浮速度為v時(shí)開始勻減速運(yùn)動(dòng)并計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t，“蛟龍?zhí)枴鄙细〉胶Ｃ?，速度恰好減為零，則“蛟龍?zhí)枴痹趖0(t0<t)時(shí)刻距離海面的深度為√逆向思維法：對于末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，可把該階段看成逆向的初速度為零、加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng).方法點(diǎn)撥考點(diǎn)二勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論及應(yīng)用1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用推論(1)平均速度公式：做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)初、末時(shí)刻速度矢量和的一半，還等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度.即：

＝

.此公式可以求某時(shí)刻的瞬時(shí)速度.(2)位移差公式：連續(xù)相等的相鄰時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差相等.即：Δs＝s2－s1＝s3－s2＝…＝sn－sn－1＝aT2.不相鄰相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差sm－sn＝(m－n)aT2，此公式可以求加速度.2.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的四個(gè)重要比例式(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬時(shí)速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n.(2)前T內(nèi)、前2T內(nèi)、前3T內(nèi)、…、前nT內(nèi)的位移之比為s1∶s2∶s3∶…∶sn＝1∶4∶9∶…∶n2.(3)第1個(gè)T內(nèi)、第2個(gè)T內(nèi)、第3個(gè)T內(nèi)、…、第n個(gè)T內(nèi)的位移之比為sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1).3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)中常見思想方法及選取技巧例6

(多選)(2023·福建省龍巖第一中學(xué)模擬)小明將一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從固定斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放，小球沿斜面勻加速下滑，下滑0.4m經(jīng)過B點(diǎn)，又下滑1.2m經(jīng)過C點(diǎn).已知小球通過AB和BC兩段所用的時(shí)間均為2s，則下列說法正確的是A.經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為0.2m/sB.經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為0.4m/sC.小球沿斜面下滑的加速度大小為0.2m/s2D.小球沿斜面下滑的加速度大小為0.4m/s2考向1平均速度公式√√例7

(2023·重慶市實(shí)驗(yàn)外國語學(xué)校高三檢測)物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知第4s內(nèi)與第2s內(nèi)的位移之差是8m，則下列說法錯(cuò)誤的是A.物體運(yùn)動(dòng)的加速度為4m/s2B.第2s內(nèi)的位移為6mC.第2s末的速度為2m/sD.物體在0～5s內(nèi)的平均速度為10m/s考向2位移差公式√第2s末的速度為v＝at2＝4×2m/s＝8m/s，故C錯(cuò)誤，符合題意；例8

(多選)如圖所示，一冰壺以速度v垂直進(jìn)入三個(gè)完全相同的矩形區(qū)域做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，且剛要離開第三個(gè)矩形區(qū)域時(shí)速度恰好為零，則冰壺依次進(jìn)入每個(gè)矩形區(qū)域時(shí)的速度之比和穿過每個(gè)矩形區(qū)域所用的時(shí)間之比分別是考向3初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)比例式√√三課時(shí)精練1.(2023·福建四地市質(zhì)檢)某同學(xué)乘坐動(dòng)車進(jìn)站，發(fā)現(xiàn)電子屏顯示的速度由54km/h變?yōu)?6km/h的過程用時(shí)10s.若把動(dòng)車進(jìn)站的過程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)車停下來還需要行駛A.100m B.200mC.225m D.450m基礎(chǔ)落實(shí)練123456789101112√1234567891011122.汽車在平直的公路上行駛，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情緊急剎車，汽車立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止，已知汽車剎車時(shí)第1s內(nèi)的位移為13m，最后1s內(nèi)的位移為2m，則下列說法正確的是A.汽車在第1s末的速度可能為10m/sB.汽車加速度大小可能為3m/s2C.汽車在第1s末的速度一定為11m/sD.汽車的加速度大小一定為4.5m/s2√1234567891011121234567891011123.汽車在水平面上剎車，其位移與時(shí)間的關(guān)系是s＝24t－6t2(m)，則它在前3s內(nèi)的平均速度為A.8m/s B.10m/sC.12m/s D.14m/s123456789101112√由位移與時(shí)間的關(guān)系結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，v0＝24m/s，a＝－12m/s2，則由v＝v0＋at可知，汽車在2s末停止運(yùn)動(dòng)，故它在前3s內(nèi)的位移等于前2s內(nèi)的位移，Δs＝24×2m－6×4m＝24m，則汽車在前3s內(nèi)的平均速度

＝8m/s，故A正確.1234567891011124.(2023·廣東潮州市高三月考)超音速巡航是指飛機(jī)在不開啟后燃器的情況下能夠持續(xù)在1.5倍音速以上進(jìn)行超過30分鐘的超音速飛行.超音速巡航的提出主要是基于快速突防的戰(zhàn)術(shù)思想，因此，該技術(shù)在未來的超視距作戰(zhàn)中具有很大的優(yōu)勢，超音速巡航是第五代戰(zhàn)斗機(jī)的主要技術(shù)特征之一.某第五代戰(zhàn)機(jī)在一次直線加速飛行中，速度由270m/s提升至510m/s，耗時(shí)一分鐘，假設(shè)加速過程為勻加速運(yùn)動(dòng)，則該過程飛行的距離為A.16200m B.23400mC.30600m D.46800m123456789101112√該過程飛行的距離為s＝

×60m＝23400m，故選B.1234567891011125.在2021年東京奧運(yùn)會上，我國運(yùn)動(dòng)健兒摘金奪銀，為國爭光.其中在跳水男子3米板決賽中，我國選手謝思埸奪得金牌！在某次比賽中，若將運(yùn)動(dòng)員入水后向下的運(yùn)動(dòng)視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)過程的時(shí)間為8t.設(shè)運(yùn)動(dòng)員入水后向下運(yùn)動(dòng)過程中，第一個(gè)t時(shí)間內(nèi)的位移大小為s1，最后兩個(gè)t時(shí)間內(nèi)的總位移大小為s2，則s1∶s2為A.17∶4 B.13∶4 C.15∶4 D.15∶8123456789101112√初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第一個(gè)t時(shí)間內(nèi)、第二個(gè)t時(shí)間內(nèi)、第三個(gè)t時(shí)間內(nèi)、…的位移之比sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…＝1∶3∶5∶…，將運(yùn)動(dòng)員的勻減速直線運(yùn)動(dòng)看作反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為8t，則第一個(gè)t時(shí)間內(nèi)的位移可視為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，第八個(gè)t時(shí)間內(nèi)的位移，最后兩個(gè)t時(shí)間內(nèi)的總位移可視為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，前兩個(gè)t時(shí)間內(nèi)的位移，故s1∶s2＝15∶(1＋3)＝15∶4，故選C.1234567891011126.(2023·湖南長沙市第一中學(xué)月考)如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)先后經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，已知從A到B和從B到C速度的增加量Δv均為6m/s，AB間的距離s1＝3m，BC間的距離s2＝13m，則該質(zhì)點(diǎn)的加速度為A.3.6m/s2 B.4m/s2C.4.2m/s2 D.4.8m/s2√123456789101112因?yàn)閺腁到B和從B到C速度的增加量Δv均為6m/s，可知從A到B的時(shí)間和從B到C的時(shí)間相等，有Δv＝aT＝6m/s，Δs＝s2－s1＝aT2＝10m，聯(lián)立可得T＝

，a＝3.6m/s2，A正確.1234567891011127.(2023·云南昆明市第一中學(xué)高三檢測)如圖所示，一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度10m/s從斜面底端O沖上一固定斜面，A、B、C依次是斜面上的三個(gè)點(diǎn)，AC間距為8m，B為AC中點(diǎn).小球經(jīng)過2s第一次通過A點(diǎn)，又經(jīng)4s第二次通過C點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦，則下列說法正確的是A.小球的加速度大小為3m/s2B.OA間距為8mC.第一次通過B點(diǎn)的速度大小一定為D.第3s末經(jīng)過B點(diǎn)123456789101112能力綜合練√123456789101112B點(diǎn)為AC的中間位置，OB間距為s1＝s＋4m＝20m，由vB2－v02＝－2as1，得vB＝

，故C正確；8.為了研究運(yùn)動(dòng)員起跑階段的運(yùn)動(dòng)情況，用頻率為2Hz頻閃照相機(jī)記錄運(yùn)動(dòng)員起跑階段不同時(shí)刻的位置，如圖所示，用厘米刻度尺測量照片上運(yùn)動(dòng)員不同位置間的距離，已知照片與實(shí)物的尺寸比例為1∶50，運(yùn)動(dòng)員起跑階段的運(yùn)動(dòng)可視為勻加速直線運(yùn)動(dòng).下列說法正確的是A.運(yùn)動(dòng)員起跑階段的加速度為2m/s2B.運(yùn)動(dòng)員通過照片中3cm位置時(shí)速

度為1m/sC.照片中0位置為運(yùn)動(dòng)員的起跑位置D.運(yùn)動(dòng)員在照片前6cm內(nèi)的平均速度為4m/s123456789101112√123456789101112頻率為2Hz頻閃照相機(jī)，時(shí)間為T＝

＝0.5s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式有(2－1)×10－2×50m＝Δs＝aT2，解得a＝2m/s2，故A正確；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則運(yùn)動(dòng)員通過照片中3cm位置時(shí)速度為v1＝

＝2.5m/s，故B錯(cuò)誤；123456789101112根據(jù)0位置到3cm位置的速度時(shí)間公式，有v1＝v0＋a×2T，解得v0＝0.5m/s，即照片中0位置的速度為0.5m/s，故不是起跑位置，故C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員在照片前6cm內(nèi)的平均速度為

＝2m/s，故D錯(cuò)誤.9.(2023·遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)高鐵站臺上，5位旅客在各自車廂候車線處候車，若動(dòng)車每節(jié)車廂長均為l，動(dòng)車進(jìn)站時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng).站在2號候車線處的旅客發(fā)現(xiàn)1號車廂經(jīng)過他所用的時(shí)間為t，動(dòng)車停下時(shí)該旅客剛好在2號車廂門口(2號車廂最前端)，如圖所示，則123456789101112√123456789101112采用逆向思維，可認(rèn)為動(dòng)車反向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由題意可知，動(dòng)車1號車廂最前端經(jīng)過2號候車線處的旅客的位移為l時(shí)，時(shí)間為t，有l(wèi)＝

at2，動(dòng)車1號車廂最前端經(jīng)過5號候車線處的旅客的位移為4l時(shí)，時(shí)間為t5，有4l＝

at52，解得t5＝2t，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；12345678910111210.(2023·新疆哈密市第十五中學(xué)月考)測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置，如圖所示，B為測速儀，A為汽車，兩者相距335m，某時(shí)刻B發(fā)出超聲波，同時(shí)A由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B接收到反射回來的超聲波信號時(shí)，A、B相距355m，已知聲速為340m/s，則汽車的加速度大小為A.20m/s2 B.10m/s2C.5m/s2 D.無法確定123456789101112√超聲波從B發(fā)出到A與被A反射到被B接收所需的時(shí)間相等，在這個(gè)過程中，汽車的位移為s＝355m－335m＝20m，初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)在開始相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為1∶3，所以s1＝5m，s2＝15m，則超聲波被A接收時(shí)，AB間的距離s′＝335m＋5m＝340m，所以超聲波從B發(fā)出到被A反射所需的時(shí)間t＝

＝1s，根據(jù)Δs＝at2，可得15m－5m＝a×(1s)2，解得a＝10m/s2，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.12345678910111211.(多選)(2023·吉林長春市模擬)一輛汽車以速度v0勻速行駛，司機(jī)觀察到前方人行橫道有行人要通過，于是立即剎車.從剎車到停止，汽車正好經(jīng)過了24塊規(guī)格相同的路邊石，汽車剎車過程可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng).下列說法正確的是123456789101112√√123456789101112123456789101112根據(jù)初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)在連續(xù)相等的位移內(nèi)所用時(shí)間比例關(guān)系可得：汽車經(jīng)過前12塊路邊石與后12塊路邊石的時(shí)間之比為(－1)∶1，C錯(cuò)誤；根據(jù)初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)通過位移比例關(guān)系可得：汽車經(jīng)過前18塊路邊石與后6塊路邊石的時(shí)間之比為1∶1，D正確.12.(2023·安徽省六安一中月考)ETC是不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)的簡稱.最近，某ETC通道的通行車速由原來的20km/h提高至40km/h，車通過ETC通道的流程如圖所示.為簡便計(jì)算，假設(shè)汽車以v0＝30m/s的速度朝收費(fèi)站沿直線勻速行駛，如過ETC通道，需要在收費(fèi)站中心線前d＝10m處正好勻減速至v1＝4m/s，勻速通過中心線后，再勻